Карбонизационная колонна Советский патент 1986 года по МПК B01D3/32 B01J19/00 

Изобретение относится к аппаратам химической технологии и может найти применение в процессе получения бикарбоната натрия путем карбонизации аммиачно-соле- вых растворов в производстве кальциниро- ванной соды.

Цель изобретения - интенсификация процесса тепломассопередачи за счет равномерного распределения газа в жидкости.

На фиг. 1 показана карбонизационная колонна, фронтальная проекция; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - узел II на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1.

Карбонизационная колонна содержит абсорбер 1 с реакционными камерами 2, секционный трубчатый холодильник 3, между секциями которого установлены распределительные элементы 4, выполненные в виде камер, разделенных горизонтальной перегородкой 5 на отсеки б и 7 подачи и отвода охлаждающей воды. Через отсеки 6 и 7 проходят вертикальные патрубки 8, сообщенные с реакционными камерами 2 и снабженные внутри втулками 9 из эластичного материала, плотно прижатыми к торцам патрубков 8 и образующими зазор 10 с их внутренней поверхностью. К горизонтальной перегород- ке 5 одним концом прикреплены центральные трубы 11, на которых установлены ко- аксиально теплообменные трубы 12 холодильника, присоединенные одним концом через эластичную прокладку 13 с помощью резьбового соединения 14 к свободному кон- цу центральных труб 11. На другом конце труб 12 закреплен конус 15 и свободно одето полусферическое уплотнение 16 из эластичного материала, вставленное в проточку отверстия 17 в основании 18 распределитель ного элемента 4. С помощью резьбового сое- динения 14 конус сжимает полусферическое уплотнение 16 и герметизирует зазор между трубой 12 и отверстием 17. Переток охлаждающей воды из центральных труб 11 в кольцевой зазор между ни.ми и трубами 12 осуществляется через отверстия 19 в трубах И. В свободный торец труб 12 вставлены пробки из эластичного материала. В карбонизационной колонне предусмотрены патрубки 20 и 21 для ввода газа соответственно в холодильник 3 и абсорбер 1, пат- рубок 22 для ввода исходного аммонизированного рассола, патрубки 23 и 24 для вывода из колонны парогазовой фазы и суспензии бикарбоната натрия соответственно.

Патрубки 25 и 26 служат для ввода и вывода из секций холодильника охлаждающей воды.

Карбонизационная колонна работает следующим образом.

В реакционные зоны абсорбера 1 через патрубок 22 подают аммонизированный рассол, который движется сверху вниз, перетекая из одной реакционной камеры 2 в другую через барботажные контактные элементы. Далее рассол поступает во втулки 9 патрубков 8 распределительного элемента 4 секционного холодильника 3. Пройдя втулки 9, рассол движется вниз вдоль наружных поверхностей теплообменных труб 12. Через патрубок 20 газ, содержащий углекислоту, поступает . в межтрубное пространство секций холодильника. Проходя через втулку 9, равномерно расположенные по сечению колонны, газ равномерно распределяется по всему межтрубному пространству секций холодильника 3 и, пройдя их последовательно снизу вверх, поступает в абсорбер 1, куда через патрубок 21 подают газ, содержащий углекислоту. На контактных элементах абсорбера 1 и в межтрубном пространстве холодильника 3 газ контактирует с раствором, при этом в абсорбере 1 аммонизированный соляной раствор насыщается углекислотой, происходит завязка кристаллов бикарбоната натрия, а в межтрубном пространстве холодильника 3 - рост кристаллов.

Тепло, выделяющееся при поглощении углекислоты, отводится через стенки вертикальных труб 12 охлаждающей водой, которая поступает в отсек 6 через патрубок 25, откуда в трубы П. Проходя через отверстия 19, охлаждающая вода поступает в кольцевой зазор между коаксиально установленными трубами 11 и 12 и отводится через отсек 7 и патрубок 26. При пульсирующей подаче воды благодаря консольному расположению труб 11 и 12, креплению их через эластичную прокладку и прижиму труб 12 с помощью конуса 15 к эластичному полусферическому уплотнению имеют место колебания труб 11 и 12 в газожидкостной смеси.

Суспензия бикарбоната натрия выводится из карбонизационной колонны через патрубок 24, а парогазовая фаза - через патрубок 23.

ФигЛ

11

W

12

Фи.Ч

Составитель О. Макеев

Редактор В. ПетрашТехред И. ВересКорректор А. Обручар

Заказ 1974/5Тираж 663Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам нзобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4